对黄土高原退耕还林草粮食安全问题的思考

对黄土高原退耕还林草粮食安全问题的思考

黄土高原是世界上最大的黄土覆盖区域。土地总面积为2.77×107hm2，是我国人口、资源、环境矛盾最集中的区域之一，也是世界上水土流失最严重的地区之一。水土流失总面积为2.32×107hm2，约占全区总土地面积的81.8%。在水土流失严重的黄土高原地区，退耕还林（草）成为恢复植被、改善生态的重要措施之一，并在大规模退耕还林（草）工程开始的5年时间里，取得了一定的成效，如植被覆盖度增加、局部地区的水土流失得到一定程度的控制，特别是在许多国家投资的重点治理区，生态环境建设与农业生产结构都发生了显著变化。黄土高原一直以农作物种植业为主，农业特别是粮食在这一地区占有十分重要的地位。但是由于其特殊的地理环境，水土流失、干旱少雨、风沙危害，农业生产条件十分严峻，粮食产量低且不稳定，粮食长期短缺，经济发展滞缓，农民生活艰难。1耕地坡度分布黄土高原水土流失区土地面积27.68万km2。该区域按地貌类型主要分为黄土高原沟壑区、黄土丘陵沟壑区和风沙丘陵区，区内丘陵起伏，沟壑纵横，治理难度大。据中国科学院黄土高原综合科学考察队耕地坡度分级数据计算（表1）。全区耕地中，平地（地面坡度小于3°的耕地）和平坡地（3—7°的耕地）占全区耕地总面积50.76%，主要分布在黄土台源区；缓坡地（7—15°的耕地）占全区21.42%，斜坡地（15—25°的耕地）占全区20.06%，陡坡地（地面坡度超过25°的耕地）占全区7.76%，这些耕地主要分布在黄土丘陵区川。从这些数据来看，黄土高原区由于坡地比重大，因而水土流失严重，生态环境恶化。因此，为治理土壤侵蚀，改善农业生态环境，提高作物产量，建设秀美山川，退耕还林（草）是良化农业生存环境的关键。2洛杉矶高原生态经济效应分析2.1水土流失现状根据（表1）数据显示，黄土高原水土流失区以3°以上的坡耕地为主，构成了水土流失的策源地。该区作为黄河中游水土流失的重点区，水土流失年平均泥沙量达13亿t，高峰期达40多亿t，平均侵蚀模数为2180t/km2，流失区内土壤侵蚀模数最高达35000t/km2·a，大量的泥沙输入支干流，使黄河三门峡站平均含沙量达136.7kg/m3，最大含沙量660kg/m3(1971年7月21日）按全区平均的水土流失面积计算，相当于冲走表土0.4—0.5cm，严重的可达2cm。年流失水量约15—30m3/667m2，有的达60m3/667m2。有些通过山脚、山坡或沟道而来的山洪，常冲毁或淤积农田以使农田失效。水土流失导致肥力减退、水分流失、土壤干旱、沟壑增多、蚕食耕地、淤积江河库塘、破坏交通、增加自然灾害、破坏生态、制约当地经济的发展。黄河中游河口镇至龙门区间面积11.16万km2，水土流失最为严重，年均径流只有77.5亿m3，而输沙量高达9.73亿t，平均含沙量126kg/m3，是水少沙多地区。2.2生物气候变化影响林分类型和成活率的地区黄土高原是一个独特的地理单元，水分和温度存在纬度地带性和经度地带性的差异，同时还受到非地带性因素的影响。黄土高原的生态环境地区差异很大，概括来看存在3个不同的生物气候带：吉县—延安—庆阳—天水一线以南地区是半湿润落叶阔叶林带，在这一区域内树木受地带差异影响不显著，退耕后即使不进行人工造林也能封育成林。吉县—延安—庆阳—天水一线以北至长城之间属于半干旱森林草原带，即沟谷水分条件较好，可以生长耐旱的乔木树种（如油松、柏），但生长较慢，在坡顶只能种植灌木和草本，乔木虽能成活，但成活率极为低下。长城一线以北地区属于干旱草原和荒漠草原地带。这样的地区除局部汇水地段能够生长乔木外，一般只能生长旱生的草本和灌丛植物。在上述每个生物气候带内，由于距海远近、地貌类型、地表组成物质等非地带性因素的差异，植物类型也存在差异。据资料统计，在1999—2000年早期的还林工程中，成活率可能只在30%左右（如靖边县为26.75%),2001—2002年有所改善，一般反映由于雨水较往年充足可达到50%左右。为验收合格，一些地方不惜花高代价来保证成活率，高投人的引水灌溉方式，生态经济效益受到抑制。2.3土壤侵蚀因素由于黄土高原坡耕地的严重土壤侵蚀，地带性土壤黑垆土已损失殆尽。土壤侵蚀致使黄土高原土层变薄，土壤腐殖质减少，土壤肥力降低。据在黄土高原环境恶劣地区考察，一些土层较薄的坡耕地表土冲走之后，土地岩石裸露，已不具备植被生长能力。据专家测试计算表明，黄土高原地区坡耕地每年损失肥料1500万t，是延安市当年肥料总投入量9.1万t的165倍。可见，严重的土壤侵蚀是造成黄土高原坡耕地土壤肥力低下的关键原因。若以坡耕地每年流失表土1cm计算，流失表土8t/667m2左右。每吨土中含氮0.8—1.5t，全磷1.5kg，全钾20kg，每年流失养分资源1500万t。当土壤流失量超过1000t/km2土壤流失量时，则会造成土壤肥力退化。近年来，由于人为的破坏使该区土壤侵蚀更为严重，特别是每年夏季大暴雨，冲蚀了大量表土层，致使土壤的理化结构破坏，土壤的肥力严重下降。侵蚀后土壤的有机质含量仅为0.794%。黄土高原每年因土壤侵蚀带走的N、P、K接近于全国一年化肥生产的总量，造成土壤瘩薄，基础肥力低，有效养分缺乏，农作物产量低。2.4水资源及其损耗量黄土高原丘陵区的广大坡耕地分布区水资源短缺，地下水资源普遍缺乏，埋藏深，区内山高坡陡，河川径流暴涨暴落，含沙量大，水面与耕地高差悬殊。开发地下水利用难度加大，地下水资源有限，引水工程困难，境里虽有径流，但由于河流含沙量大，干枯期长，水低地高，引用费用高。河川地表径流少坡耕地流失水量300—600m3/hm2·a，流失土壤5—10t/hm2·a以至土壤日益瘠薄，田间持水能力差，加剧了干旱的发生。另外黄土高原丘陵区坡耕地降水量少、年内分布不均，而无效降水又占大多数，气候干燥，加上黄土高原地形地貌等造成水资源损耗量大。如此缺乏的水资源，更使坡耕地雪上加霜，农作物产量难以提高，制约农业生产力的提高。2.5延安地区3—灾害频繁，严重影响粮食产量由于坡耕地的泥沙淤积河床使黄河成为地上悬河，成为历史上多次缺口的主要根源。据过去500年间的历史资料统计，黄河流域隔年或隔两年出现一年旱灾，近1000年间，黄河流域曾多次出现连年持续的大范围大旱，造成严重灾难。1965年宁夏、内蒙、陕北、晋西遭遇重旱，笼罩面积12万km3,3月初至4月中旬，正值春小麦播种出苗阶段，降水量在0—25mm，水分供需比大多在10%以下。本年度全部受灾面积298万hm2，粮食减产3—5成的面积124.8万hm2，减产5—8成的面积61.7万hm2，绝收18.2万hm2，受灾人口916万人，减产粮食98万t。重灾的榆林地区调粮1.5亿kg才缓解灾情。延安地区旱年频度达40%—60%，大旱年5—10年一遇。从1949—1979年的30年间，出现干旱3.6次旱期平均每年209天进入20世纪90年代全市出现干旱3.8—4.0次。1992年8月13—14日，黄河洪水倒灌渭河，使渭河入黄口淤塞，水位升高，久持不下，在三门峡库区的华阴、大荔、潼关一带漫堤决口，泛滥成灾，大量农田、房屋、水利、通讯设施被毁，直接经济损失达3.5亿元人民币。因坡地开荒造成生态环境恶化，旱灾在黄土高原地区比较频繁，3为洛杉矶高原农业区实现生态经济效应的现实意义和原则3.1解决阴山两原植被的“吃菜”从生物学意义上讲，退耕还林（草）是通过恢复被垦耕地的自然植被面貌，以多年生植物的生物活动替代现有的农业生产活动和农作物，以求生态环境的稳定，减少水土流失，控制洪涝灾害，保护人类的生存环境的生态行为。以更具有生态稳定性的还林植物或者还草植物加强生态环境的生态修复能力，尤其是针对黄土高原生态环境区域，保存和保护一定数量和面积的自然植被对整个黄土高原区域有重要的生态意义。退耕还林（草）功在当代，利在后代。但从退耕还林（草）的区域来看，所属区域大多数处于生态和经济的赤贫，选择在这一区域实行退耕还林还草势必直接影响该地区人口的生存大计，威胁到粮食安全。原有耕种的非宜农地（坡地或沙漠化、盐碱化）尽管产量微薄，但终究是农民生存之粮的主要来源，因此解决这些地区群众的吃饭问题也是退耕还林还草项目顺利实施的关键内容之一。解决黄土高原区生态赤贫的基础必然要保证粮食问题，保证经济效应，否则必然重蹈覆辙，再度陷入过去的恶性循环之中。因此在退耕还林（草）运作中实行生态与经济协调的运行方案是行之有效的，是实现退耕还林（草）区可持续发展的权宜之计。3.2退耕时必须解决好生态性问题(1）以粮食安全为前提。回顾黄土高原植被破坏的历史，不难看出，人口的增加，低水平的农业生产，滥垦滥伐，垦荒种田，广种薄收是导致黄土高原生态遭受破坏的主要原因。直观的来讲，使农民的粮食需求致使了黄土高原植被的严重破坏。而目前耕地也主要是用于生产粮食，这也是耕地面积日益吃紧的原因所在。因此，要继续退耕，必须解决农民的吃饭问题，只有解决了生存问题，人们才会有保护生态的可能性。(2）以农村产业结构调整为基础。适应目前市场经济的供求变化，协调方案应根据各地资源优势，环境特点，进行合理的土地利用规划，因地制宜的发展耕作业、牧业、果业、草业、农副产品加工等来支持退耕还林的生态经济效益，为既能安排农村过剩劳动力，又能促进农村经济发展为目标，为退耕还林（草）创造有利条件。(3）以生态效益与经济效益相平衡为依据。生态环境建设中的生态效益与经济效益是辩证的关系，水土保持生态环境建设的具体措施必须考虑经济效益，实践证明没有经济效益就调动不起群众的积极性，治理成果就难以巩固，生态效益也就难以持久。生态效益与经济效益不是矛盾的对立面，而是矛盾的统一体，客观上存在着第一性与第二性问题，生态环境建设如果不以经济效益为基础那是不行的。因此实现黄土高原地区退耕还林的有效推进必须厉行生态效益与经济效益相平衡的原则。4为洛杉矶高原农业区的生态经济效益协调采取的措施4.1注重基本农田建设，及时调整产地以基本农田保证退耕，退耕促林草，林草促畜牧，以畜牧保致富，是保证黄土高原区粮食安全形成一条良性循环的主要思路。民以食为天，只有解决了吃饭问题，才能更好地进行生态环境建设。因此，在生态建设中，要把解决人均0.2hm2高标准高产稳产基本农田作为突破口，根据粮下川、进沟的原则，丘陵沟壑区要把沟坝地建设作为重点。在实施上，对基本农田已解决群众吃饭问题的地方，要坚决实行一步退耕，对未解决温饱问题的地方，要在加速基本农田建设，尽快解决农民吃饭问题的同时，逐步进行退耕。25°的陡坡地和倒山、倒沙时体闲的二荒地，水土流失的危害极大，但对群众的当前生产影响不大，要尽快全部退耕。然后，根据基本农田建设进度和粮食生产情况，逐步进行退耕。4.2土壤理化性质的变化坡耕地退耕势在必行，但能否巩固，植被建设是关键。退耕还林实施以来，植被建设普遍存在成活率低、保存率低的问题，造成年年造林不见林，不仅浪费资金，而且还造成农民退耕积极性的锐减。而植被建设的主要障碍是干旱和管理措施滞后。黄土高原大部分地区为半干旱地区，生物气候环境自东南向西北变化明显，形成不同的植被地带。土壤作为植被恢复重建的生态基础，成为植被建设的首要条件。在黄土高原延安以北的森林草原和草原地带，由于植被长期遭到破坏，生态系统退化，严重地损伤了土壤水库的蓄水功能。在这些地区，即使在半湿润易旱的森林区的天然次生林中，因土壤水分得不到均衡补偿，林下也存在土壤的干燥化问题，但天然植被群落通过自身的调整，形成了相适应的演替序列。若不顾人工林地带和立地条件，再加上人为的不适宜密度要求，必将既干扰植被的自然演替序列，又加剧土壤水分的负补偿效应，形成更为严重的“干层”，从而破坏植被恢复的生态基础条件。因此在倡导治理水土流失工作中，要推广那些既能提高成活率、保存率，又能很快起到保持水土作用的植树造林经验与方法，如径流、整地、保水、适时栽植、适时浇水保苗、乔灌混交等，是保证植被建设质量关的关键举措。4.3特新小杂粮产业提高粮食品质，实现粮食产业化，对稳定该地区和生态环境建设有指导意义。因地制宜重视选择适宜的粮食作物，挖掘粮食增产潜力成为关键之举。因此，调整作物结构，增加杂粮、杂豆、薯类作物的面积、改良品种，改进栽培技术，提高品质，在小杂粮优生区域发展适度规模的名优特新小杂粮产业是行之有效的运行策略。未来黄土丘陵区粮食增产能力和粮食供求关系，很大程度上取决于耕地面积的数量，坡耕地是农民基本粮田和经济收入的来源。退耕后由于耕地的减少，对农村产业结构如种植结构、家庭养殖结构、剩余劳动力的重新分配产生影响。因此，退耕还林（草）要努力通过农业内部资源的重新配置与有效利用，减少某些过剩农产品的生产，增加短缺农产品的生产，通过合理投资与经营，提高农村产业结构调整的效率，退耕还林（草）工程与产业结构调整相结合，要求把退耕地作为新的经济增长点，至少将其中一部分调整为以获取经济效益为主的利用方式，经济发展过程就是产业结构调整的过程，西部地区应抓住大规模退耕还林（草）还草的机遇，将其与产业结构调整结合，发挥特色产业;培育生态建设产业;以小城镇为依托，发展第三产业，来促进县域经济持续发展，为地域结构调整及所有制结构调整奠定基础。4.4植被恢复的生态性2000多年来气候的变迁，尤其是人类干扰破坏是加剧黄土高原生态环境脆弱、植被退化严重的重要原因，因此也注定了生态环境的恢复与重建这一任务的艰巨。特别是黄土高原广为分布的荒山荒坡，更不宜简单地通过大面积的植树造林来恢复植被。从植被恢复的生态原理来看，植被恢复的根本目标是形成与生物气候环境及立地条件相适应的合理而稳定的植物群落